IC载板变革: 玻璃芯基板引领面板级RDL封装新趋势

传统的封装，是将成品的晶圆切割成单个芯片，然后再挨个进行封装，代表的封装方式如打线封装（Wire-Bond）和覆晶封装（Flip-Chip）。随着移动通信等技术的不断精进，芯片封装也进一步朝着高性能、微型化、低成本、高可靠性等方向发展，半导体封装技术从保护芯片逐步演变为提高系统性能的高阶发展阶段，晶圆级封装/面板级封装、2.5D/3D封装是这阶段的典型代表。面板级封装（PLP）是将晶圆级封装概念扩展至方形大尺寸基板的技术，被称为“化圆为方”，是晶圆级封装在载体和应用场景上的延伸。

高密度金属化重布线层（RDL）是面板级封装的致胜关键。作为实现高速传输与高密度整合的核心工艺，RDL能实现跨区域、跨材料的电性连接，将不同芯片整合于单一封装体内。其精细的布线能力可实现更细的线宽线距，从而提升芯片的可靠性、功能性，并满足更复杂的设计需求。

高密度金属化重布线层技术RDL是实现芯片I/O的重新布线，以及凸点（Bump）或焊球（Solder Ball）与外部互联，实现高速传输与高密度整合的核心工艺。

该技术通过微米级的精密布线，打破了芯片I/O的位置和密度限制，可实现跨区域、跨材料的电性连接，强化稳定性与运算效能。同时，能够很好的兼容不同尺寸和数量的芯片，进一步提升单批次封装的芯片数量和集成规模，减少体积，增强性能的同时，还实现了更高集成度、更小尺寸、更优成本，尤其适合超大尺寸芯片或多芯片集成场景。

RDL制程流程涵盖清洗、酸洗、涂布、曝光、显影、溅镀、电镀、剥膜、湿蚀刻（含玻璃通孔蚀刻）及检测等环节。

Manz亚智科技专精于电镀及湿制程设备:

l  清洗设备：具备高效去除能力，确保制程洁净度，提升最终良率与产品质量。

l  酸洗设备：针对玻璃与 ABF 材料进行表面处理，显著提升后续工序的附着力表现。

l  显影：确保显影均匀性与制程稳定性，优化图形转移效果。

l  电镀设备：实现高均匀性电沉积，保证线路厚度与电性一致性。

l  剥膜设备：无论干膜或湿膜，皆可实现洁净、无残留的优异剥离效果。

l  蚀刻设备：具备卓越的均匀性与稳定性，达到均匀性90%，确保制程质量一致性。

随着电子设备向超高速、低功耗发展，RDL在先进封装中作用日益关键。结合玻璃芯基板技术的导入，RDL可进一步优化信号传输与热管理，为AI、5G与高效能运算等高密度封装需求提供重要支撑。

基板材料在半导体封装中承担电连接、保护、支撑和散热等关键作用。面对算力需求的持续增长，高密度封装对散热和信号传输提出了更严苛的要求。传统有机载板虽在过去支撑了先进封装的发展，但随着I/O数量增多、线宽线距进入亚微米级别，其在平坦度、热稳定性和信号传输损耗方面的局限性日益突出。

玻璃基板凭借低介电常数、低损耗、低翘曲、高平坦度及优异的尺寸稳定性，在高速运算和高频传输场景中表现卓越。其介电常数仅为硅材料的约三分之一，损耗因子低2–3个数量级，能有效降低衬底损耗和寄生效应，提升信号完整性，减少衰减与噪声，从而优化高速信号传输和电源分配网络供电，保障芯片稳定运行。

随着人工智能与高性能计算等领域的快速发展，芯片对集成度和性能的要求不断提升。玻璃基板在热稳定性、机械稳定性和耐高温性能方面优于有机载板，功耗更低，更适用于数据中心、AI及图形处理等高性能场景。目前，主流先进封装厂商正积极布局面板级封装（PLP）产线，多家头部光电面板企业也在加速推进玻璃基板的研发与试产。业界普遍认为，玻璃基板将助力芯片产业迈向新的高度。

玻璃芯基板的核心工艺在于玻璃通孔（TGV）的金属化制程，其关键在于玻璃表面处理与内接导线金属化技术。Manz亚智科技在化学湿制程、电镀及自动化方面具备技术优势，可实现在不同类型和厚度的玻璃上形成高纵深比、高真圆度（＞95%）的TGV结构。

TGV制程采用激光打孔结合化学蚀刻，形成纵深比大于10:1的直通孔，并通过电镀填铜实现金属化，能精确控制孔径与深宽比（如100μm），保障信号传输稳定性。针对不同厚度基板，Manz亚智科技还开发了差异化温控与药液配方，提升孔径均匀性。

玻璃芯基板的TGV金属化流程：

l  利用激光技术对玻璃基板进行改性。

l  通过湿蚀刻技术，实现对金属层的精确蚀刻，形成扩孔。

l  再通过玻璃检测技术，检测孔径的大小、真圆度、整面均匀性和是否通孔。

l  化学镀是在基板沉积一层均匀的金属层，从而提高金属层与基板的附着力和均匀性；溅镀的作用也是在基板表面沉积金属薄膜，为后续电镀填孔提供基础。

l  电镀是制作TGV金属填孔的关键。Manz亚智科技的电镀设备可完成双面电镀铜制程，没有空洞，与药水商配合，提升电镀均匀性及时间。

玻璃芯基板平整度高，有助于RDL工艺实现更细线宽线距，降低寄生电容/电感，提升信号速率与稳定性。内部通过TGV高密穿孔与微凸点配合，可在单位面积内布置更多I/O，支持多芯粒及高带宽内存集成，提升系统性能。

“玻璃基板 + 面板级RDL”组合正逐步突破有机载板的技术限制，成为AI、GPU及HBM等高算力应用的关键方案，有望在未来引领封装技术发展。

玻璃芯基板与面板级RDL工艺结合，可支持<10µm级精细线路，并通过TGV技术确保信号传输稳定性。该组合能够在更大尺寸基板上实现更高精度图形，显著提升封装面积利用率和生产效率。目前全球产业链正积极布局：美日韩企业在玻璃材料与工艺方面技术积累深厚；中国台湾与大陆厂商则凭借设备与量产能力快速跟进。

Manz亚智科技的板级封装玻璃芯基板RDL解决方案，以玻璃基板替代传统有机载板（如ABF），实现优异的热性能和电气特性，支持高密度互连与高速传输，尤其适用于AI、车载及通信芯片等先进封装需求。

当前，英特尔、三星、台积电、AMD等全球领先企业均在积极布局玻璃芯基板技术。随着AI与高性能计算需求的增长，玻璃基板在半导体封装领域的应用预计将持续扩大。据慧博投研预测，2025年全球玻璃基板市场规模有望达2980万美元，至2029年将增长至2.12亿美元。

人工智能工作负载的持续增长、算力扩展的挑战以及市场对低功耗解决方案的迫切需求，共同推动半导体封装技术向高密度互连方向发展。面板级封装通过“化圆为方”的设计，显著提升了基板面积利用率，并凭借更大尺寸带来的产能优势，实现了更高的生产效益与成本竞争力，有望引领高带宽、高密度、低功耗的封装技术变革。据Yole Intelligence和TechInsights等机构预测，2025至2027年面板级封装将进入量产高峰期，市场规模预计在2027年突破15亿美元，到2030年有望占据扇出型封装整体市场的约30%。

面对AI与高性能计算对芯片性能的更高要求，结合玻璃芯基板优异特性与面板级RDL工艺的高密度互连能力，这一先进封装方案展现出显著潜力。该技术路径不仅突破了传统有机载板的性能瓶颈，更有望重塑未来高性能芯片的形态与产业链格局。